作者｜李梦瑶
编辑｜钟文玉
来源｜未来食品实验室
猕猴桃原产于中国，富含碳水化合物、脂质、脂肪酸、蛋白质、维生素，酚类化合物、黄酮类、叶绿素和类胡萝卜素等多种活性物质，通常被认为是天然抗氧化剂的潜在来源之一。其中酚类化合物，也称为单宁，是最常见的次生代谢成分。通常以酚酸和类黄酮形式存在，如儿茶素、没食子酸、咖啡酸和绿原酸等多酚主要存在于植物的根、叶、皮和果实中，含量仅次于木质素、纤维素和半纤维素。然而据统计每年在猕猴桃加工的过程中会有大量的果皮被丢，这不仅会引起极大的经济和环境问题，还会导致资源的浪费。
随着对多酚类化合物的探究，大量的研究表明其具有无残留、无抗药性、无毒副作用等优点，同时多酚化合物是有效的抗氧化剂，可将活性氧 (ROS)、羟基自由基(·OH)和过氧化氢(H：O：) 等捕获在体内，这有助于防止或缓解氧化性疾病带来的伤害。多种研究结果表明酚类化合物在抗氧化能力方面的高价值用途提供了理论依据，并且近年来发现人工合成的抗氧化剂在应用的同时对人体健康有害，因此天然抗氧 化剂依旧是大众的首要选择。
来自陕西科技大学的研究团队以徐香果皮为原料，采用超声波辅助乙醇法和响应面法优化提取多酚工艺，然后对粗多酚进行纯化，最后利用液质联用分析多酚中的单体物质，并对酚类单体的抗氧化活性进行探究。结果表明，提取徐香果皮中多酚的工艺为：液料比 23.74：1、温度70℃、乙醇浓度52. 21％、提取时间30 rain。经过液质联用可知与数据库匹配度达80％以上且含量较多的酚类单体的为儿茶素、阿魏酸、4香豆酸、反式肉桂酸、柚皮素。抗氧化实验结果表明儿茶素、阿魏酸、4-香豆酸及柚皮素的抗氧化活性较高，反式肉桂酸的抗氧化活性较弱，此研究对猕猴桃皮渣多酚资源的开发利用提供了理论依据。
单因素买验研究结果表明，徐香果皮中的酚类化合物得率随液料比，温度、乙醇的增加呈现先增加后减少的趋势，最大得率分别为 15. 39 mg／mL；18. 17 mg／mL；19. 45 mg／mL。因此实验团队选择 20：l～30：l mL／g的液料比范围；50℃～70℃的温度范围；择50％～70％的乙醇浓度分为作为提取徐香果皮多酚的响应面因素范围。响应面实验结果发现模型没有明显的误差并且拟合度较好，由y 方程可知乙醇浓度对徐香果皮中的多酚得率影响最大，其次是温度。之后团队通过交互作用分析影响徐香果皮中多酚提取的三个因素的响应面，结果表明得徐香果皮中多酚的最优提取方法为：液料比23. 74：1，温度70℃，乙醇浓度52. 2l％，提取时间30 rain。在此条件下 进行验证试验，得到多酚实际得率20. 07 达到预测值的9 rag／g，9. 45％，与预期数值相当接近．
大孔吸附树脂实验表明六种大孔吸附树脂的吸附率差距较小，但其中HPD400的解吸和回收能力最强，解吸率和回收率分别达到92. 48％和76. 87％，因此团队选择树脂HPD40进行后续实验。
▲六种树脂的吸附／解吸／回收能力
静态和动态吸附与解吸实验结果表明树脂HPD400对徐香果皮中多酚的静态动力吸附曲线，如图所示树脂对多酚的吸附量在0～40 最终在210 min内快速上升，然后上升速率变缓，210min左右趋于平衡，的吸附率在70％以上，对多酚的吸附量在270 rain时被乙醇解吸至平衡状态，乙醇对样品中多酚的解吸效果良好，且解吸率大于85％，当徐香果皮中多酚的浓度为2. 5 mg／mL；当乙醇浓度达到70％时解吸率达到最大值97. 61％，乙醇可以破坏多酚和树脂之间的氢键促使多酚被解吸下来，当乙醇浓度过高时会引起非多酚类物质的解吸，因此选择70％的乙醇作为洗脱剂较为合适。说明树脂的吸附效果最好且吸附时间在正常范围内，适合后续的纯化实验。
在动态吸附过程中，上样流速和解吸流速是影响吸附的重要因素。当上样流速过快时多酚无足够的时间与树脂表面活性位点发生相互作用，从而导致多酚流失。但当上样流速过慢时，吸附时间会增加，这不利于接下来的实验。当流速为2 mL／rain和3 mL／rain时的峰均无明显拖拽现象，但流速较小时的峰型更集中且流出液中的多酚含量更多，因此选择 2 min／rain作为上样流速，2 mL /min作为树脂HPD400对多酚的洗脱速度。
▲动态吸附与解吸实验图
之后研究团队采用液质联用（LC-MS)）4单体抗氧化活性研究探究五种单体在多酚样品中的含量和抗氧化能力。结果表明，一共有294种化学成分匹配度达80％ 以上。在294种成分中选择含量较多的多酚类化合物：儿茶素、阿魏酸、4-香豆酸、反式肉桂酸、柚皮素 进行抗氧化活性的研究。分析出五种单体在徐香果皮多酚样品中的含量不同，其中，4-香豆酸和阿魏酸的含量最多，反式肉桂酸的含量最少。阿魏酸的清除能力最强，在0．25 11111101的低浓度下清除率达到93．77％，在此体系中儿茶素的抗氧化能力仅次于阿魏酸，在0．25 mmol到4 mmol的范围内，清除率随着儿茶素浓度的升高呈上升的趋势，最高达到93．85％。对香豆酸和柚皮素对DPPH自由基 也有一定的清除能力，并显示剂量依赖关系。两者在最高浓度16 mmol下的清除率为58. 35％和 85. 24％，IC50分别为10. 36 mmol和8. 37 反式肉桂酸没有表现出明显的清除效果，反式肉桂酸对ABTS自由基的清除率较低，其余四种单体的清除活性较高，清除率均在95％以上。铁的还原能力实验中，儿茶素的还原能力最强，之后依次是阿魏酸、对香豆酸、柚皮素。这四种活跃的金属离子螯合剂对Fe”+的还原 力均在一定的浓度范围里急速增长，然后再趋于平稳，反式肉桂酸的还原能力却一直处于平缓状态，但是肉桂酸衍生物具有很强的自由基清除性能，尤其是对香豆酸和阿魏酸这类将羟基与肉桂酰基结合的衍生物。
综上所述本研究通过超声波辅助乙醇法和响应面法得到了提取徐香猕猴桃中酚类化合物的最佳提取工艺：液料比23．74：l，温度70℃，乙醇浓度52．2l％，提取时间30min。利用大孔吸附树脂纯化酚类化合物后通过LCMS可知，与数据库匹配度达80％以上且含量较多的酚类单体是儿茶素、阿魏酸、4香豆酸、 反式肉桂酸和柚皮素。最后在探究抗氧化活性的过程中发现儿茶素、阿魏酸、4-香豆酸、柚皮素都表现出较强的抗氧化活性。本研究结果对猕猴桃多酚资源的开发利用具有 重要的意义，有助于为过量的徐香猕猴桃工业副产品残留物找到可持续的解决方案，也为以后其他猕猴桃品种的研究提供了理论依据。
* 技术内容来源：《徐香猕猴桃果皮多酚提取工艺的优化及其 单体抗氧化活性研究》薛惠丹，张未希，邓诏隆，董瑞杰，陈瑞飞，安靖
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